近距离煤层采掘关系对下位巷道围岩变形规律影响研究

近距离煤层上煤层工作面与下位煤层巷道采掘关系发生变化时,巷道围岩变形失稳机理会更加复杂,而目前针对上煤层工作面与下位煤层巷道推进方向不同时巷道受载动态演化规律及失稳特征的研究较少。以陕北能东煤矿近距离煤层为研究对象,采用理论分析、数值模拟与现场实测相结合的方法,对上煤层工作面回采后下位煤层巷道的稳定性进行了研究。理论分析得出,上煤层工作面开采后所产生的底板裂隙深度为22.5 m,未发育至下位煤层巷道。按采掘空间位置关系将回采工作面与巷道分为相向、相交、背向3个状态,数值模拟当巷道与工作面的空间位置关系发生变化时下位煤层巷道围岩的变形情况,结果表明:①上煤层工作面与下位煤层巷道的采掘关系为相交与背向推进时,巷道围岩应力呈先增后减再增的趋势,在推进距离为90 m时,最大应力为6.5 MPa,应力集中系数为1.49,在推进距离为100~110 m时,巷道围岩应力降低幅度最大,降低了53.2%,在推进距离为150 m时应力最小,为0.95 MPa,之后不断增大,直到恢复至原岩应力。②巷道围岩位移量在推进距离为100~150 m时增长幅度较大,在150 m时顶板位移量达到最大,为0.036 m,随着巷道越接近边界煤柱,其巷道位移量越小。现场实测结果表明:上煤层工作面过下位煤层巷道时,巷道位移量显著增长,顶板最大位移量为3.41 cm,与数值模拟结果一致;相交推进过程中若地质条件简单可以适当加快推进速度,减小上煤层工作面开采对下位煤层巷道的影响。

陕西省主要矿区主采煤层工作面顶板分类

按顶板分类（MT554－1996）标准，对陕西省主要矿区主采煤层工作面顶板进行分类。

神广煤矿房式采空区上覆煤层开采可行性研究

为研究房式采空区上覆煤层上行开采可行性,根据神广煤矿各煤层赋存状况及开采现状,采用垮落开采的比值判定法、“三带”判别法,结合相似模拟和数值模拟方法,研究5^(-2)煤层房式开采对上覆4^(-2上)、4^(-3)煤层完整性和连续性的影响,分析4^(-2上)、4^(-3)煤层开采过程中对层间岩层及5^(-2)煤层采空区留设煤柱稳定性的影响,论证了4^(-2上)、4^(-3)煤层上行开采的可行性。结果表明:4^(-2上)、4^(-3)煤层的比值K分别为33.07,23.46,均大于临界值7.5,且4^(-2上)、4^(-3)煤层均位于5^(-2)煤层垮落带和裂隙带之上,完整性和连续性良好;5^(-2)煤层房式开采后,采场支承压力增高区与降低区交替显现,最大值为4.88 MPa,远小于煤柱极限承载强度6.7 MPa,煤柱保持稳定;4^(-2上)、4^(-3)煤层相继上行开采后支承压力逐渐减小,使得层间岩层应力降低,位移减小,且未对层间岩层及5^(-2)煤采空区留设煤柱造成破坏性影响,层间岩层矿压显现不明显,神广煤矿可对4^(-2上)、4^(-3)煤层进行上行开采。研究结果对类似地质条件下房式采空区上覆煤层上行开采具有一定借鉴意义。

陕西省主要矿区主采煤层工作面底板分类

根据“缓倾斜煤层采煤工作面底板分类”标准，对陕西省主要矿区主采煤层工作面底板进行重新分类。

煤、油、气共存矿井煤炭自燃突变模型的研究

运用突变理论对煤、油、气共存矿井生产中,严重的灾害煤炭自燃突变机理和突变条件作定性分析。通过建立该环境下煤炭自燃突变数学模型,较为直观的对煤炭自燃的突变过程进行了系统的研究,为该类矿井煤炭自燃突变预测与防治提供了理论依据。

超声处理对煤泥组分沉降速度的影响

这是一篇矿业工程领域的论文。高岭石与蒙脱石是煤泥中存在的主要黏土矿物,而黏土矿物是影响煤泥沉降的主要因素。本文以精煤、高岭石和蒙脱石作为研究对象,首先探索了超声强度、作用时间、超声脉冲间隔三类超声条件对其沉降效果以及絮团直径的影响,实验结果表明:当超声密度为0.4 W/cm^(3),超声作用时间为2 min时,高岭石和蒙脱石的沉降速度都得到了改善,选择合适的超声脉冲间隔时间对样品进行间断超声可以进一步提高其的沉降效果,但是超声处理反而不利于精煤沉降。将精煤、高岭石和蒙脱石试样按2∶1∶1的比例混合制样,改变超声脉冲间隔时间对其进行超声处理,结果表明:对于混合试样,未经超声处理时沉降速度为2.67 cm/min,在超声密度为0.2 W/cm^(3),超声脉冲间隔时间为4 s时作用2 min,沉降速度提高到5.41 cm/min。图像分析与电位表征显示,适当的超声脉冲间隔时间使药剂作用发挥更充分,进而双电层得到最大程度压缩,最终提高了颗粒凝聚和絮团生长效果。

软岩巷道变形灰色神经网络多步预测研究

结合大变形软岩巷道工程实例,提出基于MATLAB平台灰色神经网络多步快速预测方法,建立了软岩巷道变形的GNNM(1,1)模型。结果表明:GNNM(1,1)模型的预测结果与实测结果拟合的较好,预测效果优于单项模型,可较准确地用于预测软岩巷道变形。

谊丰煤矿综采工作面块煤率提升技术研究与应用

为了提高综采工作面块煤率,结合谊丰煤矿生产实际,对采煤机技术参数进行优化研究,研制出了块率滚筒,同时工作面煤壁采用爆破弱化措施进行了煤体预裂。结果表明:谊丰煤矿采用块率滚筒,井下工作面块煤率可提高4.34%;采用工作面煤壁爆破弱化措施,井下工作面块煤率可提高14.22%;采用块率滚筒与工作面煤壁爆破弱化相结合的措施,井下工作面块煤率可提高18.56%。采用采煤机块率滚筒技术,结合工作面煤壁爆破弱化措施可以有效提高综采工作面块煤率。

柱式采空区上行开采数值模拟研究

针对神广煤矿5^(-2)煤房式开采后4^(-2上)、4^(-3)煤上行开采安全生产问题,首先通过理论分析对4^(-2上)、4^(-3)煤上行开采可行性进行了初步论证;然后采用3DEC离散元软件建立了三维数值模型,分析了5^(-2)煤房式开采对上部4^(-2上)、4^(-3)煤整体性和连续性的影响;研究了4^(-2上)、4^(-3)煤开采对层间岩层及5^(-2)煤采空区留设煤柱稳定性的影响规律.结果表明:4^(-2上)、4^(-3)煤的比值K分别为33.07、23.46,均大于临界值7.5,5^(-2)煤采空区煤柱的极限承载强度为7.84MPa;5^(-2)煤开采后,4^(-2上)和4^(-3)煤整体性和连续性保持完好;4^(-2上)、4^(-3)煤层上行开采使得层间岩层应力降低,位移减小,且未对层间岩层及5^(-2)煤采空区留设煤柱造成破坏性影响,层间岩层矿压显现不明显.理论分析与数值模拟结果表明神广煤矿4^(-2上)、4^(-3)煤满足上行开采条件.

多元数值仿真技术在开采研究中的应用

单一数值计算方法已难以解决复杂的采矿工程问题,多种数值计算方法相结合进行复杂工程问题研究已成为发展趋势,首次提出了多元数值仿真技术,阐述了其内涵和技术体系,认为充分发挥各个数值计算方法的特点,实现对工程问题的全面化、精细化、可视化研究是可行且必要的,特别在复杂开采问题研究中起到了十分重要的作用。

保水采煤合理推进距离实验研究

以陕北矿区工程地质资料为基础,通过大量试验筛选,得到石蜡适合作固液耦合实的胶凝剂,并做出试件物理力学参数随不同相似材料配比的变化规律,从而获得榆神府矿区各岩层相似实验配比。针对榆神府矿区沙基型覆岩及富水特点,进行了固液耦合水资源保护实验,得出了采用间歇式开采的合理推进距离。研究结果对指导该区煤炭资源合理开发、规划、设计和环境保护具有重要意义。

低透气性煤层水射流瓦斯增透关键技术研究

低透气性煤层瓦斯抽采问题一直是中国煤炭企业在安全生产中的一个重要课题。基于流体连续介质理论,联立连续性方程、Euler方程、能量方程及张量总和表达式建立水射流冲击煤体的控制方程,给出射流压力与射流流速及流量的关系式,确定射流压力与射流流速及流量之间呈正相关趋势。通过ANSYS/LS-DYNA模拟研究水射流压力与切割半径间的关系,结果表明射流压力越大,切割深度越远,但切割压力越大,伴随而来的峰值应力不稳定现象越剧烈;冲击水压为60 MPa时,冲击深度趋于平缓峰值,冲击效率较高。采用实验室实验方法确定水射流喷口半径,初步检验水射流对低渗透煤体的切割效果良好。工业性试验结果表明水射流增加了煤体贯通裂隙,扩大了瓦斯的渗出范围,瓦斯抽采效率明显提升。

突水预报数值模拟研究中的相关问题探讨

提出采煤工作面底板突水预报数值研究中的相关问题 ,并给出相应的解决办法 。

多锚点锚杆锚固性能数值模拟研究

利用数值实验方法,对软岩巷道条件下多锚点锚杆锚固力学性能进行了模拟研究,结果表明,合理锚点数和锚固长度,既可增大锚杆的支护面积,起到控制更大范围围岩变形的效果,也可提高锚杆的锚固效率,防止了锚杆失效。

杭来湾井田煤炭开采地表移动变形预测

陕北煤炭开采引起大面积的地表变形破坏,不但严重破坏着生态环境,更威胁着人们的生命财产安全。研究煤炭开采区地表移动与变形的机理,预测地表移动变形规律和趋势,更好地保护地质环境和生态环境,减少人们生命和财产损失。以杭来湾井田30101工作面为例,运用概率积分法对采煤引起的地表移动变形进行预测,得出结果:地表变形的理论边界角为68.9°,移动角为70.4°,裂缝角为89°,移动盆地的沉陷范围面积是2.193km2。通过野外实测数据证明运用概率积分法对该井田地表移动变形的预测结果精度较高,该方法为其它井田煤炭开采地表移动变形预测提供一定的参考价值。

红岩煤矿综采工作面块煤率提高技术研究

通过滚筒技术参数改进与煤体松动方案设计,对红岩煤矿综采工作面块煤率提高技术进行了深入研究。研究表明:红岩煤矿采用改进技术参数后的块率滚筒,可使工作面块煤率提升6.06%;煤体松动炮眼采用矩形布置有利于工作面块煤率提升;采用块率滚筒与工作面松动爆破相结合的措施,井下工作面块煤率可提升27.03%,表明该措施是取得矿井块煤率提升的可行途径。此外,减少井下煤炭运输转载环节,避免块煤经过落差较大煤仓的破碎也是提升矿井块煤率的主要因素。研究为综采工作面块煤率提升技术做了有益的探索。

焦坪矿区油气赋存规律研究

通过分析焦坪矿区勘探钻孔油气资料及现场揭露情况 ,总结了油气在纵向和横向的分布规律。

郭家河煤矿综放工作面覆岩导水裂隙带发育规律研究

以郭家河煤矿1303综放工作面为背景,结合导水裂隙带发育的煤层赋存情况、围岩岩性和地质条件、工作面参数、采煤工艺、顶板管理方法和时间过程等,预测了不同采厚条件下冒落带、断裂带的发育高度,通过对其上覆岩层破坏规律分析,为煤矿瓦斯抽放和防治水工作提供了理论依据。

山区地表移动规律研究(上)

介绍桑树坪矿 431 0山区地表移动观测站研究成果。重点阐述开采过程中主要参数的相关因素 ;观测点水平移动轨迹形成 ,山坡对水平移动影响 ;对下沉速度和水平移动速度进行了对比分析 。

煤、油、气共存矿井光学瓦斯检定器可靠性研究

通过现场采样 ,色谱仪检测 ,理论计算 ,对光学瓦斯检测器在煤、油。